多級泵基礎(chǔ)講義

 一、多級泵結(jié)構(gòu)組成

1.多級離心泵主要由定子,轉(zhuǎn)子,軸承,軸封四大部分組成。

2.轉(zhuǎn)子部分主要由軸,葉輪,平衡盤,軸套等組成。

3.主要部件由:低壓吸入段(進料管、進料室);泵體(蝸殼、導(dǎo)翼、防磨環(huán));高壓輸岀端(泵頭);平衡裝置(平

衡管、平衡板、平衡盤);密封裝置(填料密封、機械密封);泵軸(軸間套、葉輪、定位鍵、軸承)組成

4.輔助裝置:支架、機座、聯(lián)軸器、電機、過濾器等。

 二、多級泵的工作原理

被輸送的液體,在給定的壓力下進入泵的吸入口,由于葉輪的作用,使液體的動能和勢能都增加,液體進入導(dǎo)葉后,一部分動能轉(zhuǎn)換為勢能(每一級葉輪都配有一個導(dǎo)葉),導(dǎo)葉的反葉片在有利的水力特性下把液體輸送下一級葉輪的入口。

由于一級到另一級的這種過程的重復(fù)進行,每一級都增加了同樣的壓力,在通過末級導(dǎo)葉后,流體進入到筒形體的環(huán)形室,通過吐出口進入到吐出管路。

三、多級泵部件的原理及作用

1.平衡裝置的工作原理

葉輪的吸入口朝向泵的驅(qū)動端,每一級葉輪的后蓋板所承受的液體壓力都大于前蓋板處的液體壓力,而且的這個軸向力非常大,一般有幾十噸到幾百噸的力,所以泵就必須有一個軸向力的平衡裝置,借以平衡泵轉(zhuǎn)子指向吸入端的軸向力。

從末級葉輪岀來的帶有壓力的液體,經(jīng)平衡座與調(diào)整套間的徑向間隙流入平衡盤與平衡座間的水室中,使水室處于高壓狀態(tài)。平衡盤后有平衡管與泵的入口相連,其壓力近似為泵的入口壓力。這樣在平衡盤兩側(cè)壓力不相等,就產(chǎn)生了向后的軸向平衡力。軸向平衡力的大小隨軸向位移的變化、調(diào)整平衡盤與平衡座間的軸向間隙(即改變平衡盤與平衡座間水室壓力)而變化,從而達到平衡的目的。但這種平衡經(jīng)常是動態(tài)平衡。

2軸向力的平衡

不銹鋼多級離心泵軸向力的平衡措施一般有:葉輪對稱布置、采用平衡鼓裝置、平衡盤裝置以及平衡鼓、平衡盤組合等幾種裝置。也有采用雙平衡鼓機構(gòu)的(高壓的水泵)。葉輪對稱布置或采用平衡鼓裝置,軸向力不能完全平衡,仍需安裝止推軸承來承受殘余軸向力,多級離心泵更多的是采用具有自動調(diào)整軸向力作用的平衡盤來平衡軸向力的。

平衡鼓是個圓柱體,裝在末級葉輪之后,隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。平衡鼓外圓表面與泵體間形成徑向間隙,一端是末級葉輪的高壓區(qū),另一端是與吸入口相連通的低壓區(qū)。這樣作用在平衡鼓的壓差,形成了與葉輪上的軸向力相反的平衡力,其大小由平衡鼓直徑?jīng)Q定。作用只是減小軸向力,但是不能完全平衡軸向力。

3平衡盤

平衡盤多用于臥式多級泵,裝在末級葉輪之后,隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。

平衡盤一般是兩個作用

1.平衡軸向推力作用

2.軸向定位作用

 4.泵殼

泵殼的主要作用是將葉輪封閉在一定的空間,以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形,故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴大,故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速,使部分動能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體,同時又是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。

5葉輪

葉輪是多級泵的核心部分,它轉(zhuǎn)速高出力大葉輪上的葉片又起到主要作用,葉輪在裝配前要通過靜平衡實驗葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑,以減少水流的摩擦損失。

6.泵軸

作用是借聯(lián)軸器和電動機相連接,將電動機的轉(zhuǎn)矩傳給葉輪,所以它是傳遞機械能的主要部件,它不僅支承著轉(zhuǎn)子上的所有零部件而且還承擔(dān)著傳遞扭矩的作用

7.軸承

軸承是為了消除軸向竄動、承受軸向負荷及減少端面摩擦。根據(jù)零部件的不同要求,可分單位向、雙向兩種形式的裝配。裝配時內(nèi)徑小環(huán)的與傳動軸配合,它與傳動軸一起旋轉(zhuǎn);內(nèi)徑大的環(huán)裝在支承套上它與傳動軸有間隙,與支承套一起不轉(zhuǎn)動。若安裝反了,會使端面摩擦增大,從而失去推力軸承的作用。